【C++内存管理】10_G2.9 std::alloc 源码刨析

std::alloc 分两级层进行内存管理，第一级在接下来的学习中是次要的，主要内容都集中在第二级里。在 G4.9 版本中，第一级已被删除

G2.9 中的一级内存管理

补充说明

• class semple_alloc ：应用层内存分配的基本单位是元素个数[ n] ，但底层实现中二级分配的单位是字节，此处便完成元素个数到字节数的转换[ n * sizeof(T) ]

G2.9 中的二级内存管理【重点】

片断一

补充说明

• 图片中仅保留了内存分配中最原汁原味的部分，其它内容已被剔除方便学习

  • bool threads, int inst 仅保留接口，实现中已剔除
• 实现中所有的成员函数和成员变量都是静态的，所以很是容易扩展为 C 版本

ROUND_UP : 将参数值“上调”整为 8 的倍数（计算内存申请追加量会使用）

union obj *free_list_link : 嵌入式指针，链接可用内存块

volatile ： 多线程时使用，此处可暂忽略

free_list[_NFREELISTS] : 包含 16 个元素，每一个元素都是指针，指向自由链表

FREELIST_INDEX : 根据所用内存大小计算对应自由链表下标值（“上调”到8的倍数对应的下标值）

refill : 当自由链表为空时调用

start_free、end_free : 指向战备池

heap_size : 分配累计总量（关系到追加量）

片断二

补充说明

• deallocate ：当内存块小于 128 字节时，内存再没法归还给操做系统（free），自由链表将增加至高峰
• 内存归还难以实现：存在多条自由连链表且链表可能会很长，链表中的内存块通过分配、归还，已没法高效的去判断链表中的哪些内存块是地址上是连续的（cookie）
• 此种实现不算内存泄露，或许称之为”霸道“。会影响多任务系统中的其它进程

if (n > (size_t)__MAX_BYTES) : 超过 128 字节时使用一级内存管理（malloc、free）

片断三

for(i=1; ;++i) ： 循环从 1 开始，由于第 0 个内存块返回给了客户使用

片断三

补充说明

• 内存的补充永远是补充到战备池

start_free = (char*)malloc(bytes_to_get)
 
== 前一章模拟内存不足时的状况就是改动的此处 ==>

start_free = (bytes_to_get + heap_size > 10000) ? 0 : (char*)malloc(bytes_to_get);

片断四